СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛОСКИХ ИЗОЛИРОВАННЫХ ПРОВОДОВ Российский патент 1997 года по МПК H01B5/02 

Изобретение относится к кабельной технике, в частности к технологии изготовления плоских проводов, используемых, как правило, для организации связи и передачи электроэнергии.

Известен способ изготовления проводов из меди и алюминия, включающий подготовительный процесс, предусматривающий приготовление травильного раствора, раствора нейтрализации волочильной эмульсии, а также волочения медной, алюминиевой проволоки, отжиг, скрутка, наложение пластмассовой изоляции [1]
Недостаток этого технологического процесса заключается в том, что этот процесс содержит операции, требующие больших затрат времени и расхода энергии, и не дает получение высокой производительности.

Технический результат, достигаемый изобретением на способ изготовления плоского провода, состоит в том, чтобы повысить производительность изготовления проводов, снизить затраты времени, расходы на энергию и изготовление конечной продукции.

Это достигается, согласно изобретению, тем что в способе изготовления плоских проводов, включающем процессы подготовки травильного раствора, раствора нейтрализации волочильной эмульсии, а также волочения алюминиевой, медной проволоки, отжига, в котором в процессе приготовления травильного раствора расширены допустимые пределы концентрации разбавленной серной кислоты в пределах 5-14% и температуры травильного раствора в пределах +35-70^oC. При этих параметрах травильного раствора травление происходит в пределах 10-30 мин, в качестве раствора нейтрализации используют мыльно-щелочной раствор с щелочностью 0,03-0,2% нейтрализацию производят при Т= 70-80^oC. При концентрации разбавленной серной кислоты ниже 5% или температуры травильного раствора ниже 35^oC процесс травления замедляется в 1,5-2 раза, что приводит к удлинению цикла изготовления проводов.

При концентрации разбавленной серной кислоты выше 14% или температуре наблюдается тот же самый процесс замедления процесса травления и быстрое испарение раствора, что приводит к дополнительным затратам по поддержанию необходимого объема травильного раствора и удлинению цикла производства конечной продукции.

На чертеже изображена схема способа изготовления плоских проводов: 1 - приготовление травильного раствора; 2 травление медной катанки; 3 - приготовление раствора нейтрализации; 4 нейтрализация медной катанки; 5 - приготовление волочильной эмульсии; 6 волочение медной проволоки; 7 отжиг медной проволоки; 8 волочение алюминиевой проволоки; 9 отжиг алюминиевой проволоки; 10 среднее волочение и отжиг медной проволоки; 11 скрутка; 12 - наложение пластмассовой изоляции.

Способ изготовления плоских проводов производится следующим образом:
Сначала в специальной емкости приготавливается существенно расширенный по параметрам травильный раствор, представляющий собой разбавленную серную кислоту с концентрацией в пределах 5-14% Температура травильного раствора должна быть в пределах 35-70^oC и поддерживаться в процессе травления.

В другой емкости приготавливается раствор нейтрализации, который представляет собой мыльно-щелочной раствор щелочностью 0,03-0,2% Смесь подогревается и путем помешивания деревянной лопаткой размешивается до однородного состояния. Температура раствора нейтрализации должна быть 70-80^oC.

Несколько бухт медной катанки с помощью электротельфера собираются на медные стропы в пакеты, не превышающие грузоподъемности электротельфера и погружаются в ванну травления на 10-30 минут до приобретения катанкой светло-розового цвета. После этого пакет с катанкой поднимается над ванной и в течение 0,5-1 мин производится стек раствора, далее пакет подается в ванну активной промывки от остатков травильного раствора и медной пыли. Время промывки 2-5 мин. Давление воды 3-5 атм.

По окончании промывки пакет бухт подается в ванну нейтрализации на 0,5-2 мин для снятия остатков раствора серной кислоты с поверхности катанки. По окончании процесса нейтрализации катанка поступает к волочильным машинам.

Волочильная эмульсия для медной проволоки представляет собой водный раствор кореандрового масла и едкого натра.

Для приготовления волочильной эмульсии сначала приготавливается компаунд волочильной эмульсии путем добавления на 100 кг масла 10 л воды. Смесь активно перемешивается, подогревается до кипения острым паром.

В полученную смесь тонкой струей вливается едкий натр жидкий в количестве 18 кг. Продолжительность слива 1-2 часа. По окончании слива включить обогрев и при включенной мешалке продолжать варить смесь в течение 25-30 минут.

Полученный компаунд в количестве 120 кг разбавляется водой в соотношении 1:1. Жирность разбавленного компаунда должна быть 40-45% щелочность 6%
Компаунд на волочильных машинах разбавляется до получения эмульсии жирностью 4-6% и щелочностью 0,2-0,6%
В волочильной машине предварительно протравленная медная катанка диаметра 8+0,2 мм, проходя через систему фильер согласно маршруту, вытягивается до нужного размера. Готовая проволока принимается на металлические барабаны диаметром щеки 500-630 мм.

Вес проволоки на барабане 350-400 кг. Скорость волочения в пределах 480 м/мин.

Часть полученной проволоки идет на отжиг. Отжиг производится в муфельных печах. Барабаны с медной проволокой загружаются в тележку и накрывается муфелем. Муфель зажимными болтами соединяется с тележкой. Вакуум насосом в муфеле создается вакуум 500-600 мм рт.ст. столба. Затем тележка с муфелем подается в зону печи и накрывается колпаком с нагревательными элементами. В течение 1,5-2,5 часа медь отжигается при температуре 500-600^oC.

После отжига тележка выкатывается из печи, медленно охлаждается в течение 10-15 часов. Готовая жила должна иметь относительное удлинение не менее 30%
Волочение алюминия производится на машинах волочильных без скольжения. Волочильная смазка готовится непосредственно на машине путем добавления масла "Вапор", находящегося в мельницах серы в количестве 2-3% Согласно маршруту волочение производится с обжатием на каждом переходе в пределах 20-22% Жила принимается на барабан с диаметром щеки 500-630 нм.

Отжиг алюминиевой проволоки производится в печах шахтных, без применения вакуума при температуре 415±15^oC. Время остывания 24 часа. После отжига проволока должна иметь относительное удлинение не менее 32%
Часть медной проволоки после волочения идет как подтяжка на машины среднего волочения, где волочатся проволоки диаметром меньше 1,37 мм. Волочильные машины среднего волочения имеют приставку отжига, позволяющую осуществлять одновременно с волочением и отжиг медной проволоки в бескислородной среде методом короткого замыкания; отжигается при температуре 500^oC, затем охлаждается. Прием проволоки осуществляется на катушки диаметром щеки 400 мм.

Часть проволоки с машин среднего волочения с отжигом идет на скрутку стренг. Стренга скручивается на крутильных машинах рамочного типа. Скрученная стренга принимается на барабан с диаметром щеки 400 мм.

Отожженные проволоки медные, алюминиевые после среднего включения с отжигом, также стренга поступают на процесс изолирования пластмассой. Изолирование на экструзионной линии производится сразу двух расположенных параллельно проволок или стренг одного материала и сечения. Ширина проводов 1 регулируется в зависимости от назначения и диаметра по изоляции d₁ в соотношении
и изолируют жилы изоляцией из пластмассы толщиной δ в пределах
, где d_о диаметр проволоки, на которую накладывают полимерную изоляцию. В качестве материала изоляции используют, как правило, термопластичные полимеры, как например полиэтилен, поливинилхлорид, политетрафторэтилен, термопластичные фторопласты, и многие другие материалы, то есть те, которые можно перерабатывать посредством экструзии.

Расширение пределов концентрации серной кислоты 5-14% и температуры травильного раствора 35-70^oC при приготовлении травильного раствора в совокупности с режимом травления медной катанки позволяет снизить длительность изготовления, повысить производительность труда и снизить затраты на производство конечного продукта.

Использование: кабельная техника, технология изготовления плоских проводов. Сущность изобретения: готовят травильный раствор, представляющий раствор серной кислоты с концентрацией 5-14%, раствор нейтрализации, представляющий собой мыльно-щелочной раствор щелочностью 0,03-0,2% и производят травление проволоки при температуре травильного раствора 35-70^oC в течение 10-30 мин. Производят нейтрализацию кислоты при температуре раствора нейтрализации 70-80^oC. После этого производят волочение проволоки и ее отжиг. 1 ил.

Способ изготовления плоских изолированных проводов, включающий подготовку травильного раствора, представляющего из себя раствор серной кислоты, раствора нейтрализации и волочильной эмульсии, травление, нейтрализацию, волочение медной проволоки, ее отжиг, среднее волочение, отжиг и наложение пластмассовой изоляции, отличающийся тем, что в качестве травильного раствора используют раствор серной кислоты концентрацией 5 14% травление производят при температуре травильного раствора 35 70^oС в течение 10 30 мин, а в качестве раствора нейтрализации используют мыльно-щелочной раствор щелочностью 0,03 0,2% и нейтрализацию производят при температуре раствора нейтрализации 70 80^oС.